Теоретична частина
ВИПРОБУВАННЯ
ПОВІТРЯНИХ В’ЯЖУЧИХ РЕЧОВИН
Теоретична частина
Гіпсові в’яжучі належать до повітряних. Вони складаються переважно з напівводного гіпсу CaSO4·0,5Н2О або ангідриту CaSO4. Сировиною для їх виробництва є, як правило, природний гіпс CaSO4·2Н2О, ангідрит CaSO4, а також деякі відходи хімічної промисловості (борогіпс, фосфогіпс, фторогіпс, ферогіпс, титаногіпс, гідролізний гіпс).
Технологія одержання гіпсових в’яжучих полягає в тепловій обробці відповідної тонкорозмеленої сировини. Розмелювання матеріалу можна здійснювати після випалу або під час випалу.
За умовами випалювання, швидкістю тужавіння і тверднення гіпсові в’яжучі поділяють на дві групи:
1. Низьковипалені в’яжучі – швидкотужавіючі і швидкотверднучі. Складаються переважно з напівводного гіпсу (CaSO4·0,5H2O), отриманого термообробкою гіпсового каменю (CaSO4·2H2O) за температури 130-160ºС або обробкою пари при 0,13-0,70 МПа. До них належать будівельний (алебастр), формувальний, медичний і високоміцний (технічний) гіпс.
2. Високовипалені в’яжучі – повільнотужавіючі і повільнотверднучі. Складаються з безводного сульфату кальцію (CaSO4), отриманого випалом за температури 600-1000ºС. До них відносяться ангідритовий цемент, високовипалювальний гіпс (естрих-гіпс) і викінчувальний (обробний) гіпсовий цемент.
Залежно від умов термообробки гіпсової сировини утворюються α- або β-модифікації напівгідрату і розчинного ангідриту. Якщо процес має місце в середовищі насиченої пари або в розчинах деяких солей, то утворюється α-модифікація, якщо у відкритих апаратах, сполучених з атмосферою, – β-модифікація.
Гіпс a-модифікації характеризується пониженою розчинністю у воді (порівняно з b-напівгідратом), меншою швидкістю гідратації і меншою водопотребою (30-45 % води), що зумовлює вищу міцність затверділого гіпсового каменю. Його отримують у запарювальних апаратах. a-модифікація переважає у високоміцному гіпсі.
Гіпс b-модифікації характеризується підвищеною розчинністю у воді, більшою швидкістю гідратації і більшою водопотребою (50-70 % води), що зумовлює меншу міцність затверділого гіпсового каменю. Його отримують в обертових барабанах. b-модифікація переважає у звичайному гіпсовому в’яжучому. У варильних котлах отримують в’яжуче, яке складається з обидвох модифікацій напівгідрату.
Будівельний гіпс – в‘яжуче, що застосовується для виготовлення будівельних виробів і проведення будівельних робіт, яке складається, в основному, з β-модифікації напівводного гіпсу β-CaSO4×0,5H2O.
Медичний гіпс – в‘яжуче, яке застосовується в хірургії, ортопедії для виготовлення гіпсових пов‘язок, ортопедичних корсетів та в стоматології. Цей гіпс відповідає додатковим вимогам за вмістом шкідливих домішок і складається, в основному, з α- або β-модифікації CaSO4· 0,5H2O або їх суміші.
Високоміцний гіпс – в‘яжуче, яке має підвищену нормовану міцність, складається, в основному, з α-модифікації напівводного гіпсу α-CaSO4·0,5H2O і застосовується в металургії, машинобудуванні і ливарній промисловості. Одержують його тепловою обробкою сировини в автоклавах або самозапарювальних апаратах за температури 124°С і тиску пари 0,13 МПа та варінням в розчинах деяких солей.
Технічний гіпс – в‘яжуче, яке застосовується у різних галузях промисловості і складається, в основному, з α- або β-модифікації CaSO4·0,5H2O або їх суміші. До технічного гіпсу, залежно від галузі застосування, висуваються додаткові вимоги.
Формувальний гіпс є різновидністю технічного гіпсу. Застосовується для виготовлення форм і моделей у фарфоро-фаянсовій, керамічній та іншій галузях промисловості і відповідає за необхідності додатковим вимогам за ступенем розмелення, об‘ємним розширенням і водовбиранням.
Ангідритові в’яжучі твердіють тільки в присутності активізаторів твердіння (залізний і мідний купорос, сульфат і бісульфат натрію, вапно, доменні гранульовані шлаки, портландцемент тощо).
З оздоблювального цементу виготовляють штучний мармур, обробні розчини, архітектурні деталі. Вироби, як правило, полірують і для надання їм блиску і захисту від атмосферного впливу вкривають воском або парафіном.
Естрих-гіпс – продукт випалу сировини за температури 800…1000°С до часткового розкладу CaSO4 на CaО і SO3 (СаО відіграє роль активізатора тверднення). Відрізняється найвищими водо- і морозостійкістю порівняно з усіма гіпсовими в‘яжучими, більшою щільністю і меншою водопроникністю. Використовується для виготовлення безшовних підлог і підготовок під лінолеум.
Властивості низьковипалених гіпсових в’яжучих регламентуються ДСТУ Б В.2.7-82-99, відповідно до якого встановлені марки в‘яжучого (табл. 1).
Таблиця 1
Марки гіпсових в’яжучих
Марка в’яжучого | Границя міцності зразків-балочок розмірами 40х40х160 мм у віці 2 год, не менше МПа | |
на стиск | на згин | |
Г-2 | 1,2 | |
Г-3 | 1,8 | |
Г-4 | 2,0 | |
Г-5 | 2,5 | |
Г-6 | 3,0 | |
Г-7 | 3,5 | |
Г-8 | 3,85 | |
Г-9 | 4,2 | |
Г-10 | 4,5 | |
Г-13 | 5,5 | |
Г-16 | 6,0 | |
Г-19 | 6,5 | |
Г-22 | 7,0 | |
Г-25 | 8,0 |
Терміни тужавіння гіпсових в’яжучих, залежно від групи, повинні відповідати значенням, які наведено в табл. 2.
Таблиця 2
Терміни тужавіння гіпсових в’яжучих
Група в’яжучого | Індекс терміну тверднення | Терміни тужавіння, хв | |
початок, не раніше | кінець, не пізніше | ||
Швидкого тверднення | А | ||
Нормального тверднення | Б | ||
Повільного тверднення | В | не нормується |
Залежно від тонини розмелення гіпсові в’яжучі поділяються на класи, які наведено в табл. 3.
На основі таблиць 1, 2 і 3 складається умовне позначення гіпсового в‘яжучого. Наприклад, Г-5-Б-ІІ ДСТУ Б В.2.7-82-99.
Таблиця 3
Класифікація гіпсових в’яжучих за тониною розмелення
Клас в’яжучого | Індекс тонини розмелення | Максимальний залишок на ситі з розмірами вічок у просвіті 0,2 мм, не більше, % |
Грубого розмелення | І | |
Середнього розмелення | ІІ | |
Тонкого розмелення | ІІІ |
Вміст гідратної води в низьковипалених гіпсових в’яжучих повинен бути в межах 4…5%.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 1318;